KR100820525B1 - Method for manufacturing color wheel of using projector - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투사되는 칼라의 특성을 개선하면서 제조 공정을 단순화시킨 영상투사장치용 칼라휠제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 글라스를 절단하여 환형 글라스를 제조하는 단계; 및 상기 환형 글라스 상에 마스크를 사용하여 적색, 녹색, 청색 칼라필터를 순차적으로 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a method for manufacturing a color wheel for an image projection apparatus which simplifies the manufacturing process while improving the characteristics of the projected color. The present invention is to cut the glass to produce an annular glass; And sequentially forming red, green, and blue color filters on the annular glass using a mask.
여기서, 상기 마스크는 환형 글라스 영역에 칼라필터를 코팅할 때, 코팅되는 영역은 오픈되어 있고, 칼라필터가 코팅되지 않는 영역은 차단되어 있는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 한다.Here, the mask is characterized in that when the color filter is coated on the annular glass area, the area to be coated is open and the area not coated with the color filter is blocked.
본 발명은 원판 형태의 글라스 상에 칼라필터를 일체로 형성하여 제품 특성을 개선시킨 효과가 있다.The present invention has the effect of improving the product characteristics by integrally forming a color filter on the glass of the disc shape.
투사장치, 칼라휠, 환형, 글라스, 마스크 Projector, color wheel, annular, glass, mask
Description
도 1은 일반적인 영상투사장치를 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing a general image projection value.
도 2a는 종래 기술에 따라 영상투사장치의 칼라휠에 조립되는 칼리필터를 도시한 도면.Figure 2a is a view showing a cali filter is assembled to the color wheel of the image projection apparatus according to the prior art.
도 2b는 상기 도 2a의 칼라필터를 조립하여 제조된 영상투사장치의 칼라휠을 도시한 도면.Figure 2b is a view showing a color wheel of the image projection apparatus manufactured by assembling the color filter of Figure 2a.
도 3은 본 발명에 따른 영상투사장치의 칼라휠을 도시한 도면.Figure 3 is a view showing a color wheel of the image projection apparatus according to the present invention.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 따른 영상투사장치의 칼라휠 제조방법을 도시한 도면.Figures 4a to 4b is a view showing a color wheel manufacturing method of the image projection apparatus according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1: 광원(lamp) 2: 반사판1: lamp 2: reflector
3: 필터 5: 제 1 렌즈3: filter 5: first lens
11: 미러 12: 제 2 렌즈11: mirror 12: second lens
17: 제 3 렌즈 20: DMD(Digital Micromirror Device: DMD)17: third lens 20: DMD (Digital Micromirror Device: DMD)
101: 환형 글라스 200: 마스크101: annular glass 200: mask
본 발명은 투사되는 칼라의 특성을 개선하면서 제조 공정을 단순화시킨 영상투사장치용 칼라휠제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a color wheel for an image projection apparatus which simplifies the manufacturing process while improving the characteristics of the projected color.
현재 램프는 고압 수은 램프가 많이 사용되며, 화상 표시 소자로서는 액정 표시 소자와 디지털 미세 미러 소자(Digital Micromirror Device ; DMD) 등이 널리 사용되고 있다.Currently, a high-pressure mercury lamp is used as a lamp, and a liquid crystal display device and a digital micromirror device (DMD) are widely used as an image display device.
이러한 투사형 디스플레이에서는 사용되는 화상 표시 소자의 수에 따라서 단판식, 2판식, 3판식의 광학계 구성을 갖게 되는데, 최근 소형화/경량화 및 가격을 낮추는 요구에 따라 1매의 화상 표시 소자를 사용하는 추세에 있다.In such projection displays, single-type, two-, and three-plate optical systems are configured according to the number of image display elements used. In recent years, in the trend of miniaturization, light weight, and low cost, one image display element is used. have.
이때, 1매의 표시 소자로서 화상 투사 장치를 만들기 위해서는 표시 소자가 적, 녹, 청색의 칼라 필터를 가지고 있던가, 아니면 외부에서 적, 녹, 청을 분리해서 동시에 표시 소자에 조명해주거나, 아니면 시간적인 차이를 두고 순차적으로 조명해 주어야 한다.At this time, in order to make an image projection apparatus as one display element, the display element has red, green, and blue color filters, or separates red, green, and blue from the outside, and simultaneously illuminates the display element or time. It should be illuminated sequentially with the difference.
상기와 같이 외부에서 시간적인 차이를 두고 순차적으로 적,녹, 청을 분리해서 조명해주는 방식의 경우에 있어서 화상 표시 소자는 3판식의 경우보다 응답 속도가 최소 3배 이상이 요구되는데 현재 이것을 만족하는 화상 표시 소자로서, DMD TM 가 있다.As described above, in the case of illuminating the red, green, and blue light sequentially with the time difference from the outside, the image display element requires at least three times the response speed than the three-plate type. As the image display element, there is a DMD ™.
도 1은 일반적인 영상투사장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a general image projection value.
도 1에 도시된 바와 같이, 영상투사장치는 광원(lamp: 1)을 포함하는 반사판 (2)과, 필터(3), 제 1 렌즈(5), 제 2 렌즈(12), 제 3 렌즈(17), 칼라휠(color wheel: 10), 미러(mirror: 11), DMD(Digital Micromirror Device: DMD, 17) 및 모니터(Monitor: 20)로 구성되어 있다.As shown in Fig. 1, the image projection value is a reflecting
상기와 같은 구조를 같은 영상투사장치는 상기 광원(1)으로부터 발생되는 광이 상기 반사판(2)에서 반사된 후, 상기 필터(3)와 제 1 렌즈(5)를 통과하여 상기 칼라휠(10)로 진행된다..After the light emitted from the
상기 칼라휠(10)로 진행한 광은 상기 칼라휠(10)에 부착되어 있는 RGB 칼라필터를 통과하여 R, G, B 색을 순차적으로 분리한 후, 상기 미러(11)에서 반사된다.The light propagated to the
그런 다음, 상기 미러(11)에서 반사된 광은 상기 제 2 렌즈(12)를 통과한 다음, 다수개의 화소 미러들이 형성되어 있는 DMD(15)에 도달한다.Then, the light reflected by the
상기 DMD(15)에서 반사된 칼라광은 상기 제 3 렌즈(projection lens: 17)로 진행한 후, 모니터(monitor: 20)에 투사되어 영상을 디스플레이한다.The color light reflected by the
도 2a는 종래 기술에 따라 영상투사장치의 칼라휠에 조립되는 칼리필터를 도시한 도면이고, 도 2b는 상기 도 2a의 칼라필터를 조립하여 제조된 영상투사장치의 칼라휠을 도시한 도면이다.Figure 2a is a view showing a cali filter assembled to the color wheel of the image projection apparatus according to the prior art, Figure 2b is a view showing a color wheel of the image projection apparatus manufactured by assembling the color filter of FIG.
도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 칼라휠(10)을 제조하는 단계를 살펴보면, 먼저 글라스를 도넛 모양으로 절단한 후에 적색(R) 코팅 작업을 하여 적색 칼라필터를 형성한다.As shown in Figure 2a and 2b, looking at the step of manufacturing the
이와 같은 방식으로 녹색(G), 청색(B) 칼라필터를 제작한다.In this way, green (G) and blue (B) color filters are manufactured.
따라서, 도넛 모양으로 절단된 각각의 글라스에 적색, 녹색, 청색 칼라필터가 코팅되면, 도 2b와 같은 칼라휠(10)을 제작하기 위하여 도 2a에서와 같이 적색 칼라필터 절편(a), 녹색 칼라필터 절편(b), 청색 칼라필터 절편(c)를 각각 제작한다.Therefore, when the red, green, and blue color filters are coated on each glass cut into a donut shape, to produce a
도 2b에 도시된 바와 같이, 칼라휠(10)에 조립되는 칼라필터들의 크기는 서로 다른 크기를 갖기 때문에 절단된 칼라필터 절편들은 각각 다른 크기를 갖는다.As shown in FIG. 2B, since the color filters assembled to the
상기와 같이 칼라필터 절편들이 절단되면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 각각의 칼라필터 절편들을 조립하여 칼라휠(10)을 제작한다.When the color filter fragments are cut as described above, as shown in FIG. 2B, each color filter fragment is assembled to produce a
그러나, 상기와 같은 공정에 따라 제조되는 칼라휠(10)은 서로 개별적으로 제작된 다음, 절단된 칼라필터 절편들을 다시 접착하기 때문에 제조 공정이 복잡할 뿐 아니라, 접착 영역의 간격이 커서 투사되는 칼라의 품위가 떨어지는 문제가 있다.However, since the
특히, 원판(환)형태의 글라스를 절단하여 칼라필터 절편들을 제작하기 위해서는 정밀한 가공 공정이 필요할 뿐 아니라, 절편들을 부착하는 부분이 떨어져나가는 불량이 자주 발생한다.In particular, in order to produce the color filter fragments by cutting the glass in the form of a disc (ring), not only a precise machining process is required, but also a defect in which the portions attaching the fragments fall frequently occurs.
본 발명은, 하나의 환형태의 글라스 상에 적색, 녹색, 청색 칼라필터를 직접 형성함으로써, 칼라 특성을 개선시키면서 공정을 단순화할 수 있는 영상투사장치용 칼라휠제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a color wheel manufacturing method for an image projection apparatus that can simplify the process while improving color characteristics by directly forming a red, green, and blue color filter on one annular glass. .
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 영상투사장치용 칼라휠제조방법은,Color wheel manufacturing method for an image projection apparatus according to the present invention for achieving the above object,
글라스를 절단하여 환형 글라스를 제조하는 단계; 및Cutting the glass to produce an annular glass; And
상기 환형 글라스 상에 마스크를 사용하여 적색, 녹색, 청색 칼라필터를 순차적으로 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And sequentially forming red, green, and blue color filters on the annular glass using a mask.
여기서, 상기 마스크는 환형 글라스 영역에 칼라필터를 코팅할 때, 코팅되는 영역은 오픈되어 있고, 칼라필터가 코팅되지 않는 영역은 차단되어 있는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 한다.Here, the mask is characterized in that when the color filter is coated on the annular glass area, the area to be coated is open and the area not coated with the color filter is blocked.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 영상투사장치용 칼라휠제조방법은,Color wheel manufacturing method for an image projection apparatus according to another embodiment of the present invention,
글라스를 절단하여 환형 글라스를 제조하는 단계; 및Cutting the glass to produce an annular glass; And
상기 환형 글라스 상에 칼라필터가 코팅되지 않을 영역에 폴리머 계열의 물질을 코팅한 다음, 칼라필터를 코팅하여 상기 환형 글라스 상에 순차적으로 적색, 녹색, 청색 칼라필터를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Coating a polymer-based material on an area where the color filter is not to be coated on the annular glass, and then coating the color filter to sequentially form red, green, and blue color filters on the annular glass; It features.
여기서, 상기 순차적으로 칼라필터를 형성하는 단계에는 각각 폴리머 계열의 물질을 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the step of sequentially forming the color filter is characterized in that it comprises a step of removing each material of the polymer series.
본 발명에 의하면, 하나의 환형태의 글라스 상에 적색, 녹색, 청색 칼라필터를 직접 형성함으로써, 칼라 특성을 개선시키면서 공정을 단순화할 수 있다.According to the present invention, by directly forming red, green, and blue color filters on one annular glass, the process can be simplified while improving color characteristics.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 영상투사장치의 칼라휠을 도시한 도면이다.3 is a view showing a color wheel of the image projection apparatus according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 칼라휠(100)은 환형태의 글라스 상에 직접 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 칼라필터를 코팅하였다.As shown in FIG. 3, the
따라서, 종래 기술에서와 달리 칼라필터들을 절단하고, 이를 부착하는 조립 공정을 진행하지 않는다.Accordingly, unlike the prior art, the assembly process of cutting and attaching the color filters is not performed.
본 발명에서와 같이 환형태의 글라스 상에 직접 적색, 녹색, 청색 칼라필터를 순차적으로 코팅하여 제조하기 때문에 칼라필터들 사이의 이격 영역이 거의 존재하지 않는다.As in the present invention, since the red, green, and blue color filters are sequentially coated directly on the ring-shaped glass, there is almost no separation area between the color filters.
또한, 글라스 상에 순차적으로 칼라필터들을 형성하기 때문에 칼라휠(110)의 표면이 종래 기술에서와 같이 조립 편차로 인하여 단차가 형성되지 않고 매끄러운 면을 갖는다.In addition, since the color filters are sequentially formed on the glass, the surface of the
그래서, 투사광의 특성이 좋고, 색혼합이 우수하게 된다.Thus, the characteristics of the projection light are good and color mixing is excellent.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 따른 영상투사장치의 칼라휠 제조방법을 도시한 도면이다.4A to 4B are views illustrating a color wheel manufacturing method of the image projection apparatus according to the present invention.
도 4a 내지 도 4d는 (a) 영역과 (b)영역은 단면도와 평면도를 함께 도시하였다.4A to 4D show regions (a) and (b) together with a cross-sectional view and a plan view.
먼저, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 사각형 형태의 글라스(100)를 절단하여 환형 글라스(101)를 제작한다. 칼라휠 구조가 중심에 모터 회전축이 체결된 다음, 칼라휠을 고속으로 회전하기 때문에 중심 영역이 오픈된 구조로 글라스를 절단한다.First, referring to FIGS. 4A and 4B, an
이렇게 환형 글라스(101)가 형성되면, 도 4c에 도시한 바와 같이, 환형 글라 스(101) 상에 마스크(200)를 대고 컬러필터 코팅 공정을 진행한다.When the
도 4c를 자세히 보면, 환형 글라스(101) 상에 마스크(200)가 오버랩되어 있는데, 본 발명의 제조 공정에서 사용되는 마스크(200)의 구조는 적색, 녹색, 청색 영역이 각각 오픈된 형태의 마스크(200)이다.Referring to FIG. 4C, the
즉, 마스크(200)에서 개방된 영역은 칼라필터가 코팅되는 영역이고, 해칠 영역은 칼라필터 코팅 작업시 코팅을 차단하는 영역이다.That is, the open area in the
그러므로 적색 칼라필터를 형성할 때에는 환형 글라스(101) 상부에 적색 칼라필터가 코팅될 영역만 오픈되어 있는 마스크(200)를 사용하여 상기 환형 글라스(101) 상에 코팅 작업을 한다.Therefore, when the red color filter is formed, a coating operation is performed on the
그런 다음, 녹색 칼라필터를 형성할 때에는 녹색 칼라필터가 코팅될 영역만 오픈되어 있는 마스크(200), 청색 칼라필터를 형성할 때에는 청색 칼라필터가 코팅될 영역만 오픈되어 있는 마스크(200)를 사용하여 코팅 공정을 진행한다.Then, when forming a green color filter, a
만약, 상기 마스크(200)를 사용하지 않는 경우에는 폴리머 계열의 물질을 사용하여 먼저, 환형 글라스(101) 중 코팅을 하지 않는 영역에 중합체를 코팅하여 칼라필터가 코팅될 영역의 환형 글라스(101)만 외부로 노출되도록 한 다음, 코팅 공정을 진행하여 환형 글라스(101) 상에 칼라필터를 형성한다.If the
다음에는 이미 칼라필터가 코팅된 영역과 코팅을 하지 않을 영역 상에 중합체를 코팅하여 차단한 다음, 다른 색의 칼라필터를 코팅한다.Next, the polymer is coated and blocked on the areas where the color filter is coated and the areas not to be coated, and then the color filters of different colors are coated.
상기 공정에서는 각각의 칼라필터들을 코팅하기 전에 폴리머 계열의 차단막을 제거하는 공정을 진행한다.In this process, the polymer-based barrier film is removed before coating the respective color filters.
이와 같은 방법을 반복하여 환형 글라스(101) 상에 적색, 녹색, 청색 칼라필터를 순차적으로 형성한다.By repeating this method, the red, green, and blue color filters are sequentially formed on the
상기와 같이, 상기 마스크(200) 또는 폴리머 코팅 공정을 적용하여 환형 글라스(101) 상에 일체로 칼라필터를 형성하면, 도 4d에 도시된 바와 같이, 환형 글가스(101) 상에 컬러 필터층(120)이 형성된다.As described above, when the color filter is integrally formed on the
(b)의 평면도를 보면 환형 글라스(101) 상에 적색, 녹색, 청색 칼라필터가 혼합되어 형성된 칼라휠(110)이 완성됨을 볼 수 있다.Looking at the plan view of (b) it can be seen that the
이와 같이, 본 발명에서는 글라스 상에 순차적으로 칼라필터들을 직접 형성함으로써, 종래 기술에서 문제가 되었던 칼라필터 절편들의 부착 공정을 제거하였다.As such, in the present invention, by directly forming color filters sequentially on the glass, the process of attaching the color filter fragments, which has been a problem in the prior art, is eliminated.
또한, 종래 기술에서는 칼라필터 절편을 절단 및 가공하기 위한 정밀 가공 시간과 비용이 매우 높았으나, 본 발명에서는 하나의 환형 글라스 상에 순차적으로 적색, 녹색, 청색 칼라필터층을 형성하기 때문에 제조 공정이 단순해지는 이점이 있다.In addition, in the prior art, the precision processing time and cost for cutting and processing the color filter fragments were very high, but in the present invention, since the red, green, and blue color filter layers are sequentially formed on one annular glass, the manufacturing process is simple. There is an advantage to getting lost.
그리고 본 발명의 칼라휠 제조방법을 사용하면, 환형 글라스 표면상에 칼라필터들이 코팅되기 때문에 표면 단차가 작고, 칼라필터들 간의 이격거리가 거의 없어 투사되는 칼라광의 특성이 좋아지는 이점이 있다.When the color wheel manufacturing method of the present invention is used, since the color filters are coated on the annular glass surface, the surface step is small, and there is almost no separation distance between the color filters.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 하나의 환형태의 글라스 상에 적색, 녹색, 청색 칼라필터를 직접 형성함으로써, 칼라 특성을 개선시키면서 공정 을 단순화할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has an effect of simplifying the process while improving color characteristics by directly forming a red, green, and blue color filter on one annular glass.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims.
Claims (4)
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Publications (2)
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2005
- 2005-06-16 KR KR1020050051834A patent/KR100820525B1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |